肖瑞紅，亢軍杰

（1．河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊 050031；2．湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430070）

琥珀是經(jīng)各類地質(zhì)作用形成的多組分混合有機(jī)物，主要構(gòu)成元素為C、H、O、S，還有微量元素Al、Mg、Ca、Si、Cu、Fe、Mn等［1］。琥珀在世界范圍分布廣泛，主要產(chǎn)地有波羅的海、緬甸、墨西哥、多米尼加、中國撫順等，緬甸出產(chǎn)的琥珀是世界上硬度最高的，琥珀多為褐紅色和暗桔色，其中血珀、蟲珀是緬甸琥珀中最著名的品種［8］。目前關(guān)于琥珀的研究主要有琥珀的熱處理研究［2、6、7］，不同產(chǎn)地琥珀的鑒定研究［3、4、8］，琥 珀的寶石學(xué) 特 征［5］等。但是 關(guān) 于 不 同 顏色的緬甸琥珀寶石學(xué)特征的研究卻是一片空白，我們通過對市場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)不同顏色的緬甸琥珀其價值有明顯的不同，因此對緬甸不同顏色的琥珀進(jìn)行寶石學(xué)特征研究有很重要的市場意義。

1 實驗樣品及方法

1.1 實驗樣品

本文測試樣品22件，通過紅外光譜的比對研究（圖1），可以確定琥珀樣品均為緬甸琥珀：天然血珀4件，編號為XS－01～XS－04；其它顏色的天然琥珀9件，分別為DS－01～DS－02，ZS－01～ZS－03，QS－01～QS－04。形狀上有隨性、圓珠、扁珠、橢圓戒面、用作首飾的雕件等（如圖2）。

圖1 緬甸、多米尼加、波羅的海三大產(chǎn)地琥珀的紅外光譜［9］Fig．1 The infrared spectra of ambers from three major regions of Burma，Dominica，and the Baltic Sea［9］

圖2 不同顏色的緬甸琥珀樣品Fig．2 Myanmar amber samples in different colors

1.2 實驗方法

1．2．1 常規(guī)測試方法

利用寶石學(xué)常規(guī)儀器對緬甸血珀和其它顏色琥珀的外觀、顏色、比重、光澤、熒光、偏光性等進(jìn)行了測試。

1．2．2 紅外測試方法

常規(guī)透射光譜法采用NICOLET is5型傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行測定。樣品制樣采用溴化鉀（KBr）壓片法。掃描64次，分辨率為4cm－1，掃描范圍為4000～400cm－1，室溫。

鏡面反射法紅外光譜采用NICOLET is5型傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行測定。掃描64次，分辨率為4cm－1，掃描范圍為4000～400cm－1，室溫，將測試圖譜進(jìn)行K－K轉(zhuǎn)換為吸收光譜后進(jìn)行分析。

1．2．3 紫外－可見光光譜測試方法

運(yùn)用型號為GEM－3000的紫外－可見分光光度計進(jìn)行測試。波長范圍200nm～1000nm，積分時間80毫秒，平均次數(shù)72，間隔為1。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 常規(guī)測試

2．1．1 密度

采用靜水稱重法，得出13件琥珀樣品的密度，經(jīng)分析，天然血珀的平均相對密度在1．075左右，棕紅珀、棕珀在1．06左右，金珀平均在1．045附近。推測隨著紅色越來越濃，其氧化程度亦逐漸加深，紅色是是因為氧化皮中相對原子量較大的氧含量增加所致。

表1 不同顏色琥珀的平均相對密度表Table 1 The average relative density table of ambers in different colors

2．1．2 熒光性

天然淺色琥珀（DS－02、QS－03、ZS－01（03））有不均勻、強(qiáng)的藍(lán)白色熒光，血珀在長波紫外燈下有中等較弱的藍(lán)色、土黃色熒光。通過實驗與參考前人的研究［2、4］推測天然血珀是因為氧化作用或者C＝O官能團(tuán)濃度的增大對熒光起了一定的淬滅作用，因此熒光性是鑒別天然血珀和其它顏色琥珀的有利證據(jù)。

圖3 緬甸琥珀的熒光Fig．3 The fluorescence of amber from Myanmar

圖4 緬甸琥珀的偏光Fig．4 Properties of ambers from Myanmar by the Polarized light

2．1．3 偏光性

均質(zhì)體的黑十字與干涉色不會同時出現(xiàn)，均質(zhì)體寶石產(chǎn)生異常雙折射導(dǎo)致光在寶石中的光程差不同，從而產(chǎn)生干涉色。對比不同顏色的琥珀發(fā)現(xiàn)，血珀異常消光的黑色帶呈規(guī)律的十字型和橢圓型，無干涉色，其它琥珀紅色越深干涉色越弱，分布越不規(guī)律，顏色越淡，干涉色越強(qiáng)，呈平行的條紋狀分布。

2．1．4 放大觀察

天然血珀很少有氣泡爆破現(xiàn)象，含有典型的風(fēng)化紋特征，棕紅珀有定向的紅色流紋及天然的黑色礦物包體。血珀去皮后露出內(nèi)部的金黃色，推測紅色是表皮物質(zhì)的氧化作用所致。

2.2 紅外測試分析

通過鏡面反射法（a）和溴化鉀透射法（b）紅外光譜測試可得，樣品主要的紅外吸收光譜的位置相近，在個別波數(shù)范圍內(nèi)存在譜峰的漂移現(xiàn)象。不同顏色琥珀的共同特征是：3400cm－1附近的寬吸收帶，2924～2030cm－1強(qiáng)而尖的吸收峰，2867cm－1附近的弱峰，1723～1735cm－1附近的次強(qiáng)峰，1457cm－1和1377cm－1附近的次強(qiáng)峰，1154cm－1以及994cm－1附近的弱峰，這些結(jié)構(gòu)說明了琥珀基本分子骨架為脂肪族結(jié)構(gòu)［4］。

圖5 緬甸琥珀反射法紅外光譜（a）與透射法紅外光譜（b）Fig．5 The spectra of Myanmar amber by infrared reflectance spectroscopy（a）and the one by infrared transmission spectroscopy（b）

另外，隨著顏色的加深，1724cm－1附近的指示C＝O（酯類共軛）波段的峰位逐漸加強(qiáng)［5］；比較琥珀樣品I＝2930cm－1／I＝1735cm－1，琥珀的峰值＞1，而且隨著顏色越來越淺其比值也越來越大；隨著顏色的加深，1154cm－1、1377cm－1處峰強(qiáng)逐漸變強(qiáng)。可以推測，C－O、C＝O是強(qiáng)助色基團(tuán)，其濃度的增加和吸收強(qiáng)度的增強(qiáng)可能是琥珀變紅的主要原因［6］。

表2 緬甸琥珀透射法紅外吸收光譜Table 2 Infrared absorption spectra of Myanmar amber by infrared transmission method

2.3 紫外可見測試分析

可以看出血珀與其它顏色琥珀的紫外－可見吸收譜存在較大的差異，血珀在360～460nm之間為吸收寬帶，而其他顏色的琥珀為不同程度的吸收峰，另外，在740nm處血珀為水平趨勢，其它顏色的琥珀為下降趨勢。推測這些特征與琥珀表皮的氧化程度有關(guān)。

圖6 緬甸琥珀反射法紫外－可見吸收光譜Fig．6 UV－VIS absorption spectrum of Myanmar amber

3 結(jié)果與討論

（1）緬甸琥珀的相對密度隨著紅色的加深而加大，顏色與密度呈正相關(guān)關(guān)系。

（2）在長波紫外燈下血珀熒光微弱，而其它顏色的琥珀熒光為強(qiáng)藍(lán)白色熒光，推測天然血珀是因為氧化作用或者C＝O官能團(tuán)濃度的增大對熒光起了一定的淬滅作用。

（3）隨著顏色的加深，1724cm－1附近的指示C＝O（酯類共軛）波段的峰位逐漸加強(qiáng)，比較琥珀樣品I＝2930cm－1／I＝1735cm－1，琥珀的峰值＞1，而且隨著顏色越來越淺其比值也越來越大。隨著顏色的加深，1154cm－1、1377cm－1處峰強(qiáng)逐漸變強(qiáng)，推測CO、C＝O是強(qiáng)助色基團(tuán)，其濃度的增加和吸收強(qiáng)度的增強(qiáng)可能是琥珀變紅的主要原因。

（4）血珀在360～460nm之間為吸收寬帶，而其他顏色的琥珀為不同程度的吸收峰，另外，在740nm處血珀為水平趨勢，其它顏色的琥珀為下降趨勢。推測這些差別與琥珀表皮的氧化程度有關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

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